工業控制多組電源設計方案(基于MP1653/MP9843/MPQ4324/MIC2132)
針對工業控制場景中設備復雜、供電需求多樣且抗干擾要求高的特點,采用MP1653AGTF-Z、MP9843GL-Z、MPQ4324GDE-AEC1-Z和MIC2132YML-TR四款電源芯片構建分級供電架構,實現電源隔離與精準調控。
核心架構設計:
主電源分配:采用MIC2132YML-TR作為前端預穩壓器,將24V工業電源轉換為12V中間總線。芯片具備4.5A持續輸出能力,支持輸入電壓范圍6-36V,內置過壓/欠壓/過流保護,可有效隔離前端波動。
數字電路供電:使用MPQ4324GDE-AEC1-Z生成3.3V/2A數字電源。該AEC-Q100認證芯片支持4.5-18V輸入,采用COT控制架構實現快速動態響應,特別適合FPGA/MCU等數字負載的瞬態需求。
模擬電路供電:通過MP9843GL-Z生成±5V雙極性電源。其36V耐壓和1.5A輸出能力可滿足高精度ADC/DAC的供電要求,采用陶瓷電容即可穩定工作,顯著降低PCB面積。
敏感設備供電:選用MP1653AGTF-Z為RF模塊等敏感負載提供1.8V/1A電源。該芯片具備38dB PSRR和-40dB噪聲抑制能力,配合前級LC濾波可實現超低噪聲輸出。
抗干擾措施:
實施電源域隔離:數字/模擬/射頻電源平面完全分割,僅在電源入口處單點連接
采用磁珠+電容組合濾波:在各電源輸出端增加0Ω電阻+10μF/0.1μF濾波網絡
優化布線順序:按照"大電流→小電流"、"高電壓→低電壓"原則規劃走線路徑
實施看門狗機制:通過MPQ4324的PG引腳實現電源健康狀態監測
以上就是我當初考慮到設計多組電源的初衷。
下面來看一下電路:
MP1653
MP9843
MPQ4324
MIC2132YML
PCB圖:
3D圖:
實物圖:
視頻: